При возведении ленточного фундамента важно правильно провести все предварительные расчеты и определить параметры основания. Одним из них является ширина фундамента, которая напрямую связана не только с расчетным значением площади подошвы основания, но и значением толщины несущей стены, которая будет возводиться на ленте фундамента. В этой статье мы поговорим о том, какой ширины должен быть ленточный фундамент, и как ее нужно рассчитывать в конкретных случаях.
Что оказывает влияние на конечную ширину фундамента
В статье, где мы приводили пример расчета фундамента , немалое внимание уделено подбору основных параметров основания под дом — в том числе и толщины. Если рассматривать только ленточный фундамент, то ширина ленты зависит от:
- общей расчетной величины площади подошвы фундамента, которая считается исходя из нагрузок от постройки (как их рассчитать, можете ) и собственно грунта, а вернее его показателей несущей способности. Сначала рассчитываем общее значение площади, отталкиваясь от которого принимаем минимальное значение ширины фундамента;
- толщины несущих стен, которые планируется возводить на фундаментной ленте. Учитывая этот показатель, толщина фундамента должна быть как минимум на 100 мм больше толщины стен. Этого значения должно хватить на последующую отделку фасада дома;
- армирования бетонного монолита. Необходимо учитывать то, что арматура для фундамента должна работать в комплексе с бетоном, а для этого между продольными прутьями должно выдерживаться расстояние (не менее 200 мм). О том, как рассчитать арматуру для фундамента , мы писали в тематической статье – рекомендуем принять представленную информацию к сведению
Расчет ширины фундамента исходя из величины площади подошвы фундамента
Допустим, мы провели все расчеты по грунту и нагрузкам и получили, что минимальное значение площади подошвы фундамента под дом 6×9 м получилось равным 5 кв. м. Принимаем ширину ленты равной Х, тогда суммарная площадь ленты считается следующим образом:
2×9×Х+2×Х(6-2Х)=5,
18Х+12Х-4Х²=5
Откуда Х1=0,17 м и Х2=7,3 м. Очевидно, что в нашем случае актуально значение Х1=0,17 м. Это и будет минимально допустимой шириной ленты фундамента.
Какой должна быть ширина основания дома, если известна толщина стен
Однако полученное выше значение является лишь ориентировочным. Допустим, в проекте дома заложены несущие стены толщиной 300 мм, что почти вдвое больше расчетного значения ширины ленточного фундамента. С учетом того, что ширина ленты должна быть на 100 мм больше, получаем расчетное значение: 300+100=400 мм. Итого, запас ширины фундамента составит на: 0,4:0,17×100-100=135% больше минимального.
Зависимость от арматуры
Обычно для ленточного фундамента используют арматуру диаметром 12, 14 или 16 мм. Чтобы оценить, вписывается ли выбранный материал в выбранные параметры основания (в данном случае – в его ширину), необходимо просчитать площадь поперечного сечения ленты и процент, который отведен в монолите именно на арматурный каркас для фундамента . Для этого принимаем высоту ленты, например, 0,8 м (зависит от проекта) и, воспользовавшись таблицей, представленной ниже, подсчитаем, можно ли в данном случае использовать 4 продольных стержня арматуры диаметром 12, 14 или 16 мм.
Площадь поперечного сечения ленты будет равна: 40×80=3200 кв. см.
При условии, что арматура должна занимать 0,001 часть от площади сечения ленты, имеем: 3200×0,001=3,2 кв. см. По таблице выше видно, что данное значение актуально при использовании 4 прутков арматуры диаметром 12 мм.
Значение ширины фундамента подобрано верно.
Высота ленточного фундамента
Максимальная высота надземной части монолитного ленточного фундамента при внутреннем заполнении ограниченного лентой пространства грунтом (песком) должна быть равна четырем размерам ширины ленточного фундамента. (Высота фундамента над землей = 4
x ширина фундамента)
|
Ширина сечения. |
Высота сечения, мм |
||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
*Таблица приведена по данным таблицы 3.2 из пособия по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», Москва, 2007.
Например, общая высота подземной и надземной части ленточного фундамента шириной 40 см должна иметь оптимальную высоту от 80 см до 120 см.
По английским рекомендациям, надземная часть монолитного мелкозаглубленного ленточного фундамента не может быть больше его подземной части, но может быть сколь угодно меньше подземной части фундамента. Самым распространенным вариантом является глубина заложения монолитного мелкозаглубленного ленточного фундамента и его высота над землей равные 50 см, то есть суммарной высотой ленты в 1 метр (если позволяют условия подлежащих грунтов). Если же вам нужен надземный цоколь высотой 80 см, то и подземную часть ленточного фундамента рекомендуется устраивать глубиной не менее 80 см. Эти английские рекомендации (как и многие другие) не подтверждается требованиями российских строительных нормативов, но могут оказаться полезными при конструировании надежных ленточных фундаментов.
Длина здания на ленточном фундаменте
Протяженные здания следует разрезать по всей высоте на отдельные отсеки, длина которых принимается: для слабопучинистых грунтов до 30 м, среднепучинистых - до 25 м и, сильнопучинистых - до 20 м, чрезмерно пучинистых - до 15 м. [ВСН 29-85].
Ширина ленточного фундамента
Минимальная, конструкционно ограниченная,
ширина ленты фундамента составляет 15 см,
и не менее ширины выступающего из под ленты плеча бетонной подушки [
BR 2010 A1/2, пункт 2E2-с],
а для ленточных фундаментов для дачных домов минимальная ширина составляет не менее 25 см - 30 см.
Ширина ленточного мелкозаглубленного фундамента не может быть меньше ширины опираемой на нее стены. Минимальная ширина ленточного фундамента для легких садовых построек (беседки, сараи, навесы, небольшие бани) должна быть не менее минимально допустимой ширины железобетонной балки, то есть 15 см.
Кроме минимальных конструкционных ограничений есть еще и требования задаваемые несущими способностями подлежащих под фундаментами грунтов
. Удельная нагрузка от здания на единицу площади не должна превышать 70%
от несущей способности грунта. Регулировать величину нагрузки можно с помощью площади опоры фундамента на грунт. Чем больше площадь опоры - тем меньше удельная нагрузка, передаваемая на грунт.
Для однокваритрных (индивидуальных) каркасных жилых домов, которые составляют довольно большую долю всех дачных построек, существуют отдельно прописанные нормы глубины заложения фундаментов в Своде Правил СП 31-105-2002 «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом». Они применимы при одновременном выполнении следующих условий:
пролет балок перекрытия, опирающихся на фундаменты (стены подвалов), не превышает 4,9 м;
расчетные равномерно распределенные нагрузки на перекрытия не превышают 244 кгс/м2;
расчетное сопротивление грунтов составляет не менее 0,75 кгс/см2.
Таблица №20. Минимальная ширина ленточного фундамента для индивидуального каркасного дома.*
|
Количество перекрытий |
||||
|---|---|---|---|---|
|
(этажей) |
под наружные стены |
под внутренние стены |
под колонны при шаге 3 м, м2 |
|
|
Значения при очень высоком уровне грунтовых вод (глубины менее ширины фундамента) |
||||
|
Количество перекрытий |
Минимальная ширина ленточного фундамента, мм |
Минимальная площадь подошвы фундамента |
||
|
(этажей) |
под наружные стены |
под наружные стены, обложенные кирпичом |
под внутренние стены |
под колонны при шаге 3 м, м2 |
|
Примечание: Площадь подошвы фундаментов под колонны, расположенные с шагом, отличающимся от приведенного в таблице, должна приниматься пропорционально уменьшению или увеличению |
||||
Многие владельцы земельных участков мечтают о большом и светлом доме, с лестницей и чердаком. Чтобы воплотить такие фантазии в реальность, необходимо рассчитать и построить фундамент для двухэтажного дома.
Виды и особенности
Несущая система для двухэтажного здания должна быть более жесткой, чем для небольшого строения. К этому обязывает большое давление дома на грунт, оказываемое двумя этажами и большим количеством межкомнатных перегородок.
Фото — проект ленточного фундамента для двухэтажного дома
Существует несколько типов опор для частного дома:
- Ленточный фундамент;
- Столбчатый;
- Монолитный.
Свайный фундамент категорически не подходит из-за своей неустойчивости. Варианты на сваях могут выдержать одноэтажный кирпичный дом, но высокое двухэтажное здание, даже из бруса, будет слишком тяжелым. Винтовые сваи могут пригодиться при установке небольшого двухэтажного здания подсобного назначения, но для домашнего строительства их не рекомендуется использовать – впоследствии будет сложно узаконить стройку.
Столбчатый устанавливается под обычный ленточный, как на фото. Это помогает дополнительно укрепить конструкцию. В большинстве случаев, такой вариант используется на подвижных почвах или болотистой местности.
Фото — столбовой фундамент
Ленточный фундамент для частного двухэтажного дома легко сделать своими руками, именно к такому типу конструкции чаще всего и прибегают современные мастера. Лента позволяет обеспечить правильное распределение нагрузок между стенами и узлами, и сэкономить значительное количество средств на бетонировании. При выборе такой конструкции очень важно произвести расчет нагрузок, которые будут оказываться на несущую систему, чтобы вычислить оптимальные показатели глубины и ширины опоры и подошвы.
Монолитная плита – это самый дорогой, но и самый надежный вид фундамента для частного здания. Несмотря на свою высокую стоимость, такая заливка часто используется при индивидуальном строительстве, т. к. при правильном расчете размеров фундамента обеспечивает надежную основу для дома. Надежность такого основания неоспорима, считается, что даже во время движения земли (например, при пучении или небольших подземных толчках), правильно рассчитанный монолитный фундамент останется нетронутым.
Фото — пример конструкции фундамента
Видео: какой выбрать фундамент
Расчет фундамента
Высота и толщина фундамента для двухэтажного дома – это основные параметры, которые необходимо знать для того, чтобы вычислить несущую способность системы.
Чтобы построить фундамент под дом из пеноблоков, газосиликата или силикатного кирпича, необходимо узнать минимальную ширину подошвы опорной системы:
При этом значение может изменяться при повышении уровня грунтовых вод. Если Вы планируете строить дом в болотистой местности, то нужно рассчитать также уровень высоты стоков. Это важно не только для уровня заглубленности, но и для расчета ширины. Если при подъеме грунтовых вод, глубина предполагаемого основания становится меньшей, чем ширина, то значения изменяются в большую сторону:
Толщина фундаментной ленты зависит от уровня промерзаний грунта, нужно понимать, что этот показатель и глубина опоры – это одно и тоже. Чтобы правильно рассчитать данный показатель, Вам нужно узнать уровень промерзания грунтов в своей местности. По Российской Федерации уровень промерзания варьируется между 1 метром и 1,8. При этом в средней полосе нужно придерживаться показателей 1,5 – они оптимальны. Более точные значения Вы сможете узнать в любом геологическом бюро своего региона.
Если дом планируется с подвалом, то также обязательно уточните уровень грунтовых вод. В некоторых городах он настолько высок, что не спасает даже дренаж. Но даже эти показатели не являются завершающими. Помимо внутренних параметров, Вам также нужно рассчитать высоту фундамента над землей. Это значение зависит от строительных материалов дома и несущей системы. Например, для опоры из газобетона и пенобетона это значение равняется 300 мм, для обычного раствора из бетона – 200 мм.
Фото — примерный расчет фундамента для двухэтажного дома
При этом монолитная плита должна быть меньших размеров. В большинстве случаев для заливного фундамента из цемента достаточно высоты более 150 мм над уровнем земли, а ширина подошвы берется с показателями на 50 мм шире стены двухэтажного дома.
Армирование
Укрепление опоры необходимо для придания конструкции дополнительной жесткости, Вам нужно установить арматурные узлы на местах пересечения стен, а также под несущими стенами. Соединяются арматурные проволоки при помощи связок или сварного соединения.
Фото — арматура для ленточного фундамента
Фундамент для кирпичного двухэтажного дома нужно обязательно дополнительно армировать. Это поможет защитить основание от растяжения и деформации при эксплуатации. Лучше всего для высокого здания использовать ребристую арматуру. Она подойдет для каркасного здания и дома из газоблоков или газосиликата. Благодаря неравномерной структуре именно такая проволока обеспечивает максимальное сцепление с бетонным раствором фундамента.
Фото — варианты ленточного фундамента
Как залить основание
Чтобы сделать фундамент для деревянного, кирпичного или блочного двухэтажного дома, Вам нужно будет разметить участок. На отмеченной площади не должно быть коммуникаций, т. к. при рытье траншей можно повредить трубы. Выкапываются ямы подобранного размера, после у них уплотняются стенки. Далее, понадобится пошаговое руководство :
Не забывайте, что в зависимости от того, какой материал будет использоваться для фундамента, его может понадобиться изолировать от влаги. Все виды пенных блоков, плиты газобетона перед установкой нужно будет покрыть специальной пленкой со всех сторон. Для этого установите пленку на песчаную подушку и на неё осторожно монтируйте строительные материалы.
Расчет размеров фундамента под дом – это кропотливая работа, требующая внимания, потому что от его правильности зависит качество надземной части дома. Как правило, существует стандартная система, ее составили архитекторы, она достаточно проста и для домов сложной конструкции ее не следует использовать, так как могут быть некие расхождения. Если вы хотите узнать, как сделать все правильно, читайте далее….
Самая основная задача каждого застройщика – это построить фундамент долговечный и надежный, а чтобы он соответствовал требованиям, подбирают соответствующую геометрию. Чтобы проще было производить расчет, посмотрите на готовые фундаменты, которые идеально подходят под ваш архитекторский план. Стоит обратить внимание на форму, качество и дефекты. Они укажут вам на то, какие были допущены ошибки в момент возведения.
Параметры
После визуального ознакомления можно смело приступать к полноценному расчету, который включает в себя значения несущей способности и деформацию грунта на участке, где будет возводиться фундамент. Для этого понадобится знание математики и физики.
Расчет несущей способности не сложен, труден на деформацию – его следует производить с профессионалами.
Возьмем, к примеру, ленточный фундамент. Потребуются следующие данные:
- Качество грунта.
- Уровень протекания грунтовых вод.
- Отметка промерзания грунта.
- Архитекторский проект дома.
Имея объективные данные, можно приступать к поэтапному расчету фундамента.
Первый этап - это определение веса внешней конструкции дома, которая находится над землей, включая дополнительную нагрузку от мебели, декоративной отделки и т.п., которая будет производить удельное давление на подошвенный грунт.
Второй этап - геометрия.
Третий этап – корректировка.
Как определить размеры фундамента под дом эконом-класса?
Для данного типа дома необходимо произвести определение:
- удельного веса внешней конструкции, находящийся над подошвой фундамента, при этом следует учитывать вес самого грунта;
- цоколя, включая декоративную отделку, полы и плиты перекрытия;
- стеновых панелей, не учитывая дверные и оконные проемы;
- перегородок с наружной и внешней отделкой. Аналогичный расчет производится непосредственно со стенами;
- стропильной системы и потолочного перекрытия, включая отделку и кровельный материал;
- лестничных пролетов;
- изоляционного слоя.
Вам понадобится ватман, на нем необходимо будет выполнить эскиз всех конструктивных элементов дома. Эскиз должен быть максимально похожим на настоящую конструкцию. В завершении набросков производится определение объемов конструкции по формуле – ДхВхШ=V. В случае если необходимо определить объем сложной конструкции, то необходимо фундамент разделить на части и просчитать их объем по предложенной формуле. Результат умножается на вес материала конструкции. В результате чего будет известен вес конструктивного элемента, его также необходимо определить.
Чтобы узнать вес материала, нужно полученный вес по предварительным расчетам умножить на коэффициент надежности по нагрузке.
Коэффициент надежности зависит от характера нагрузки.
В завершении суммирования веса всех элементов конструкции должен получиться вес всего дома, на эскизе его обозначают – «Рк». Размерность веса дома обозначается в тоннах или килограммах.
- Определение геометрических параметров производиться с учетом заглубления фундамента, параметров плана дома, материала, классификация грунта, а также планируемой конструкции.
- По итоговым расчетам составляется схема и эскиз, где ширина конструкции зависит от категории грунта. Стоит отметить что ширина грунта независимо от того, на каком грунте он устраивается, не должна быть менее 350 мм и менее ширины стен дома.
- Высота дома зависит от величины погружения фундамента в грунт.
Для определения снеговой нагрузки на крышу дома используется стандартная формула – Поправочный коэффициент Х на Рс, в результате чего получается уточненная снеговая нагрузка Рс*.
Видео
Предлагаем посмотреть видеоролик об ошибках заложения фундамента:
Любое строение должно иметь под собой фундамент. Для того чтобы здание прослужило много лет, очень важно правильно рассчитать параметры фундамента. А для того чтобы сделать все верно, нужно знать определенные характеристики.
Расчет ширины
Для закладки основы здания важно, какой грунт на участке, на каком уровне находятся грунтовые воды, вес самого здания, насколько промерзает земля.
Все работы по проектированию основываются на инженерных расчетах. Это сложные расчеты, поэтому обычно пользуются усредненными значениями нагрузок для вычислений.
Крыша:
- шифер - 40-50 кг/м2;
- рубероид - 30-50 кг/м2;
- черепица - 60-80 кг/м2;
- листовая сталь - 20-30 кг/м2.
Стены:
- кирпич - 200-270 кг/м2;
- железобетон - 300-350 кг/м2;
- дерево - 70-100 кг/м2;
- каркас с утеплителем - 30-50 кг/м2.
Sопор ≥ Рдом/ Qн.сп , где:
Sопор – нижняя опорная площадь;
Рдом - вес здания;
Qн.сп - несущая способность грунта
Несущая способность грунта – это возможность грунта выдерживать нагрузку на 1 см площади.
Для двухэтажного дома
Шф – ширина фундамента,
С – значение сопротивления грунта;
В – значение, учитывающее самую меньшую величину веса почвы.
Расчет высоты
По СНиПам фундамент должен выступать над землей не менее 20 см, однако, на практике, при учитывании главного параметра – глубины промерзания почвы, эта величина увеличивается до 30-35 см.
Чем глубже уровень промерзания, тем больше должна быть высота фундамента. При промерзании до 3 м, высота фундамента может доходить до 1м.
Для двухэтажного здания выбор высоты выступа фундамента над землей совершенно не важен, этажность никоим образом не влияет на устойчивость или прочность здания. При постройке руководствуются удобством сооружения входа в здание.
По нормам, при входе должно быть не меньше 3-х ступеней, а это возможно при оптимальном значении 35-40 см. Такой выступ выполняет еще одну функцию – защищает конструкции от постоянного воздействия грунтовых и атмосферных осадков. Также для того, чтобы вода не оказывала разрушительного действия на основание дома по окончании строительства желательно сделать вокруг здания.
Минимальным значением считается высота над землей – 35-40 см, но если фундамент будет выше этих значений, то это допустимо. Единственное условие – высота выступа не должна превышать ширину фундамента.
Подведем итог: фундамент – главная часть сооружения, от которого зависит долговечность здания. Поэтому подходить к его сооружению надо ответственно, точно производя расчеты и придерживаясь существующих норм и правил в строительстве.
Только в этом случае возводимое здание будет надежным, долго прослужит и станет надежным прибежищем.
